Wydział Górniczy

pierwszy rok studiów

26 maj 1997

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ

Przemysław Pojmann

I CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem Faradaya, zjawiskiem Zeemana oraz z jedną z metod wyznaczania stosunku e/m.

II Część teoretyczna

Zjawiskiem Faradaya nazywamy zjawisko skręcenia płaszczyzny polaryzacji w polu magnetycznym albo sztuczną (wymuszoną) aktywnością optyczną. Kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji α jest proporcjonalny do indukcji magnetycznej B i do drogi światła w polu magnetycznym d:

α = V * B * d

V- stała Verdeta

Wzór ten jest słuszny w przypadku, gdy światło biegnie w kierunku równoległym do wektora indukcji B.

Zjawisko Zeemana polega na tym, że linie spektralne źródła światła umieszczonego w polu magnetycznym ulegają rozszczepieniu na składowe różniące się częstotliwościami:

ϖ1 = ϖ - eB/2m

ϖ2 = ϖ

ϖ3 = ϖ + eB/2m

e- ładunek elektronu

m- masa elektronu

ϖ- częstotliwość bez pola

Prędkość światła w ośrodkach materialnych zależy od jego częstotliwości (od długości fali). Ponieważ składowe ϖ1 i ϖ3 mają różne częstotliwości, będą się więc rozchodzić z różnymi prędkościami v1 i v3, a zatem po przejściu światła przez próbkę, wystąpi opóźnienie jednej ze składowych w stosunku do drugiej oraz różne też będą współczynniki załamania.

II Wyniki pomiarów i obliczenia

Pomiar kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji dla pręta szklanego SF-3 (bez umieszczenia go w polu magnetycznym)

αo

177^o 9'

176^o12'

178^o6'

177^o 6'

176^o 18'

177^o 6'

177^o 9'

177^o 9'

177^o 9'

177^o 9'

śr. 177^o3'

Pomiar kąta skręcenia płaszczyzny poaryzacji dla pręta szklanego SF-3 i natężeń prądów w zakresie od 0.5 do 4 A, w dwóch kierunkach przrpływu prądu.

I [A]	αn 1	αn 2	αn średnia	α= [αn- αo]
0.5	178.07	177.11	177.59	0.56
1	178.07	176.12	177.09	0.06
1.5	179	175.43	177.22	0.19
2	179.03	175.16	177.10	0.07
2.5	180	174.20	177.10	0.07
3	179.70	173.90	176.80	0.23
3.5	180.01	173.22	176.62	0.41
4	181	172.25	176.62	0.41

---